艾蒂安·勒努瓦和羅斯·奧古斯特·奧托,同那名來自造船廠的技師一起努力,三人共同改裝一輛四輪馬車。
四輪馬車上被安裝上一個方向盤,方向盤通過齒輪同前輪連接,可以控制前輪的轉向,一臺二衝程瓦斯發動機放在馬車後面,煤氣罐就放在發動機邊上,一根管子把煤氣罐和發動機連接在一起,瓦斯發動機帶動一臺發電機,發電機發出的電能,通過電線,同安裝在後輪車軸上的電動機連接在一起,這樣發出的電,就能直接驅動後輪轉動。
在改裝過的四輪馬車底部,還有蓄電池,用來存儲電能。這輛電傳動汽車在起步的時候,可以用蓄電池的電來啓動瓦斯發動機,發動機啓動了之後,帶動發電機運轉,發出的電電能都用來驅動車輪。只是電動機的轉動速度遠高於車輪的轉動速度,所以電動機也不是直接驅動車軸,而是通過齒輪來降低速度。否則扭力不足,車根本就無法跑起來。
因爲驅動的電動機是直流永磁電動機,所以在剎車的時候,這臺直流永磁電動機就反而能發出電能,發出的電被送入蓄電池儲存起來,這樣就起到了節約能源的作用,這其實也是最簡單的再生制動原理。
所以說,後來的柴電混合動力和氣電混合動力汽車,要比單純內燃機動力的汽車節約能源,只是結構複雜,價格高昂。
這臺最原始的氣電混合動力汽車,雖然已經採取了十分先進的理念,但是仍然十分落後,汽車的速度並不快,最大時速也就是15公里左右。
第一臺氣電混合動力車造好後,勒努瓦爬上車,按下了電門開關,蓄電池的電流注入到直流永磁發電機中,直流永磁發電機和電動機的原理其實是一樣的,當電能提供給發電機的時候,發電機就變成電動機。
電動機驅動瓦斯發動機,發動機轉動起來,活塞把瓦斯和空氣的混合氣體注入氣缸內,電點火塞發出電弧,點燃了混合氣體,發動機開始輸出功率,轉動了起來,反過來給發電機提供了動力,使得發電機發出電。
汽車的氣門還未開大,發動機幾乎是空轉狀態,發出的一點不多的電被送入蓄電池。
勒努瓦一推前進擋,電能輸送到車軸的電動機上面,車輪開始緩緩轉動,隨着氣門的加大,注入氣缸的燃料增多,瓦斯發動機發出震耳欲聾的轟鳴聲,汽車速度很快就提升到每小時15公里的速度,在公路上疾馳。
有人騎着馬和汽車比賽,一開始,馬跑動的速度比汽車快,馬以每小時30公里的速度,很快就把汽車超過了,可是過了一會兒,馬的速度逐漸慢了下來,汽車還是保持勻速前進。因爲馬有耐力的,耐力達到了極限,馬的速度就慢了。
可是這場馬和汽車的賽跑,最終還是馬兒取勝了,因爲汽車跑出了三十公里之後,煤氣罐內的煤氣就消耗殆盡,車緩緩停了下來。
馬以每小時10公里的速度慢跑,最終追上了已經動憚不得的汽車。
最後,還是馬兒把汽車拉了回去。
“成績很不錯啊,這車已經可以跑三十公里了。”勒努瓦高興的說道。
但是奧托卻不滿意的搖了搖頭:“可惜了,若是能把發動機改成四衝程發動機,再把燃氣發動機變成燃油發動機,這樣一次加滿油,這車就能跑出一百多公里,兩百公里都不成問題。”
之所以燃氣汽車一次灌滿氣,只能跑30公里,是因爲二衝程發動機效率低下,這種原始的發動機,效率還不到10%。可是後世的瓦斯發動機的效率,使用電點火方式的燃氣發動機效率至少在20%以上,而使用壓燃式燃氣發動機的效率,達到了40%以上,燃料使用的效率和柴油機差不多了。可是這個時代的燃氣發動機,效率十分低下,大部分的能量,都白白變成了熱能,或者在別的地方消耗了。
所謂的壓燃式發動機,就是利用活塞把空氣壓縮了,空氣被壓縮的過程中產生高溫,再以噴嘴把燃氣或者柴油氣霧噴入氣缸內,燃氣或者汽化的柴油預熱燃爆,推動氣缸做功。
壓燃式發動機的效率比電點火式發動機要高得多,但是這個時代的技術還未達到,連柴油機都還沒誕生,不,汽油機都還沒誕生,怎麼可能出現壓燃式發動機。
不過現在,奧托卻在想辦法把燃氣發動機改成燃油發動機。
“使用氣體驅動發動機,畢竟氣罐的厚度就佔據了很大的重量,而且壓縮的燃氣同體積的熱效率不如汽油高。勒努瓦老師,您可以看看,現在煉油廠煉出來的汽油,除了拿去製作武器之外,其餘的汽油都是白白燒掉了,那種東西不能用來點燈,除了製作武器外,就沒有別的任何用途了。若是能造出使用汽油的發動機,那麼汽油的作用就大了。”奧托說道。
“可是汽油要怎麼在氣缸內點燃?”勒努瓦問道。
“一樣,用電火花塞點燃。”
“這個我也試過,根本沒辦法點燃,最後氣缸內都積滿了汽油,只好把氣缸拆開,清理了汽油,才能再輸入燃氣啓動。”
“直接把液體的汽油注入氣缸內,是無法點燃的,必須要把汽油同空氣混合了,變成氣霧噴入氣缸內,這樣就和燃氣的原理一樣了。”
事實上,奧托已經經過多次研製一種可以把汽油同空氣混合成氣霧的裝置了,但是這種把汽油變成氣霧的裝置是造出來了,可是點火還是十分困難,發動機可能轉動多圈,纔有可能點火成功一次。這樣不僅效率低下,而且遇上了七八次不能點火成功的話,再突然一次點火成功,甚至會出現氣缸爆炸的嚴重事故。
早在1862年,奧托就造出了一臺四衝程汽油發動機,但是那臺發動機極不可靠,所以他被迫放棄了四衝程汽油機,又回到了二衝程瓦斯發動機上來。
“滴滴滴”萊茵公司的電報機,把內燃機的消息發到了蘭芳。
陳新元看了電文,喜笑顏開,在歷史知識方面很差,在機械方面成績不怎麼樣的他,根本就不知道內燃機是什麼時候發明的,只知道是十九世紀末,戈特利布·戴姆勒和卡爾·弗裡特立奇·本茨造出了汽車。看到消息,他笑着道:“想不到德國人還真厲害!已經造出內燃機了,但是他們的內燃機還十分簡陋,沒辦法真正造出可以長時間行走的汽車,更沒有辦法用在潛艇上。不過,你可以給萊茵公司總部回一封電報,讓他們去找兩個人,一個叫戴姆勒,一個叫本茨。”
戴姆勒奔馳,這可是世界上大名鼎鼎的汽車公司,陳新元歷史知識再爛,也知道這兩個人的名字。
“找到這兩個人?”年輕的小秘書張之洞吃驚的問道。
張之洞,原本應該是在去年的時候參加大清科舉,獲得進士,但因爲陳新元改變了歷史,張之洞來到了廣東,參加蘭芳舉辦的恩科考試,考取了第二名的好成績,結果陳新元一看名單,一下就看中了這個人,把他吸收到自己身邊擔任秘書。
蘭芳帝國沒有太監,也就不存在司禮監,而當皇帝的秘書,今後可以說是前途無量。按照陳新元的計劃,張之洞當幾年秘書之後,就會外放出去當官。
張之洞拿着陳新元給他的電文,轉身出去,去電報室,讓人去發電了。
從蘭芳來的電報,通過電報線路,轉眼就到了歐洲。
萊茵金屬公司收到電文之後,立即派人去尋找戈特利布·戴姆勒和卡爾·弗裡特立奇·本茨兩人。
不過這個時候,本茨還只是卡爾斯魯厄綜合科技學院機械系的一名年輕學生,此時他的年齡纔剛滿二十歲。
“年輕人啊,蘭芳皇帝陛下,萊茵金屬公司真正的幕後大老闆看中了你,你前途無量啊!”來的人對本茨說道。
本茨目瞪口呆看着前來找自己的官員,他不知道爲什麼,萊茵金屬公司會看中自己。本茨回答道:“這位尊敬的先生,我還只是一名普通學生,暫時沒辦法爲你們做事情,能不能多給我一段時間,讓我學完我的學業?”
事實上本茨是一名天才,因爲他在兩歲的時候,父親在火車事故中去世,所以他很早就自立了,十二歲的時候,就開始修理鐘錶來維持生計,正是因爲他在鐘錶齒輪方面的基礎,所以後來他造出了變速箱,這才使得內燃機的可操作性變得更強,造出了奔馳汽車。
別小看小小的變速箱,那可是汽車的中樞神經,變速箱的結構極其複雜,不是精通機械的人,根本就不可能搞出這個東西,變速箱是利用齒輪組,來完成傳動比的改變,空轉和倒退等功能,使得汽車製造業真正可以投入商用。
本茨不僅在機械方面深入鑽研,而且對內燃機其實也很感興趣。
當來的人對本茨說出了來意之後,本茨驚喜的問道:“我可以見到勒努瓦先生和奧托先生?”
“是的,你可以利用課餘時間,先去見見他們。”來人說道。
“那太好了!”本茨高興的說道,“我最喜歡的就是機械了,能見到這兩位老師,相信一定能對我的專業知識能有所提高。”
至於戴姆勒,這時候已經在萊茵公司了。之前戴姆勒很早就認識了奧托,他和邁巴赫是同事,兩人協助奧托進行瓦斯發動機的改進工作。奧托一直致力於研究四衝程汽油發動機,但屢屢失敗,又回到了二衝程瓦斯發動機的路子上,但是戴姆勒堅持不懈。